1、基础达标一、选择题1(2022吉林长春市调研)一个空间几何体的正视图和侧视图都是边长为1的正方形,俯视图是一个直径为1的圆,那么这个几何体的表面积为()A.B2C3 D4解析:选A.依题意知,该几何体是一个底面半径为、高为1的圆柱,其表面积为2()221.2. 一个正三棱柱的侧棱长和底面边长相等,体积为2,它的三视图中的俯视图如图所示,侧视图是一个矩形,则这个矩形的面积是()A4 B2C2 D.解析:选B.设底面边长为x,则Vx32,x2.由题意知这个正三棱柱的侧视图为长为2,宽为的矩形,其面积为2.3(2022武汉市部分学校调研测试)如图是某几何体的三视图,则该几何体的体积为()A16 B2
2、4C34 D48解析:选A. 由三视图可知,该几何体是一个四棱锥,其底面是长为6,宽为2的矩形,高为4,故该几何体的体积是V62416.4(2022广东广州模拟)设一个球的表面积为S1,它的内接正方体的表面积为S2,则的值等于()A. B.C. D.解析:选D.设球的半径为R,其内接正方体的棱长为a,则易知R2a2,即aR,则.5. (2021高考浙江卷)已知某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积是()A108 cm3B100 cm3C92 cm3D84 cm3解析:选B. 此几何体为一个长方体ABCDA1B1C1D1被截去了一个三棱锥ADEF,如图所示,其中这个长方体的长、
3、宽、高分别为6、3、6,故其体积为636108(cm3)三棱锥的三条棱AE、AF、AD的长分别为4、4、3,故其体积为(43)48(cm3),所以所求几何体的体积为1088100(cm3)二、填空题6(2022武汉市部分学校高三调研测试)已知圆柱M的底面半径与球O的半径相同,且圆柱M与球O的表面积相等,则它们的体积之比V圆柱V球 _.解析:由题意,2r22rh4r2,则rh.故V圆柱V球r2hr3.答案:7(2022武汉市部分学校高三联考)若某几何体的三视图 (单位:cm) 如图所示,则此几何体的表面积是_cm2.解析:由三视图可知,原几何体是一个半圆锥,其底面半圆的半径为2,高为3,故此几何
4、体的表面积是S2243226.答案:268(2022湖北武汉市武昌区联考)已知某几何体的三视图的正视图和侧视图是全等的等腰梯形,俯视图是两个同心圆,如图所示,则该几何体的表面积为_解析:由三视图知该几何体为上底直径为2,下底直径为6,高为2的圆台,则几何体的表面积S194(26)26.答案:26三、解答题9. (2022浙江杭州模拟)如图,在四边形ABCD中,DAB90,ADC135,AB5,CD2,AD2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积解:由已知得:CE2,DE2,CB5,S表面S圆台侧S圆台下底S圆锥侧(25)52522(604),VV圆台V圆锥(2252)4222
5、.10一个几何体的三视图如图所示已知正视图是底边长为1的平行四边形,侧视图是一个长为、宽为1的矩形,俯视图为两个边长为1的正方形拼成的矩形(1)求该几何体的体积V;(2)求该几何体的表面积S.解:(1)由三视图可知,该几何体是一个平行六面体(如图),其底面是边长为1的正方形,高为.所以V11.(2)由三视图可知,该平行六面体中,A1D平面ABCD,CD平面BCC1B1,所以AA12,侧面ABB1A1,CDD1C1均为矩形S2(11112)62.力气提升一、选择题1(2022宜昌市一中高三模拟)一个底面为正三角形且侧棱垂直于底面的三棱柱内接于半径为的球,则该棱柱体积的最大值为()A.B3C. D
6、6解析:选B.设该三棱柱的底面边长为a,高为h,则底面正三角形的外接圆半径是,依题意有222,即1,13,当且仅当,即a,h2时取等号,此时a2h取得最大值,因此该棱柱的体积a2h的最大值是623.2(2022高考湖北卷)我国古代数学名著九章算术中“开立圆术”曰:置积尺数,以十六乘之,九而一,所得开立方除之,即立圆径“开立圆术”相当于给出了已知球的体积V,求其直径d的一个近似公式d .人们还用过一些类似的近似公式依据3.141 59推断,下列近似公式中最精确的一个是()Ad Bd Cd Dd 解析:选D.由球体积公式得d .由于1.777 777 78,1.910 828 03,1.909 0
7、90 91,而最接近于,所以选D.二、填空题3(2021高考课标全国卷)已知H是球O的直径AB上一点,AHHB12,AB平面,H为垂足,截球O所得截面的面积为,则球O的表面积为_解析:如图,设球O的半径为R,则由AHHB12得HA2RR,OH.截面面积为(HM)2,HM1.在RtHMO中,OM2OH2HM2,R2R2HM2R21,R.S球4R24()2.答案:4(2021高考湖北卷)我国古代数学名著数书九章中有“天池盆测雨”题:在下雨时,用一个圆台形的天池盆接雨水. 天池盆盆口直径为二尺八寸,盆底直径为一尺二寸,盆深一尺八寸. 若盆中积水深九寸,则平地降雨量是_寸. (注:平地降雨量等于盆中积
8、水体积除以盆口面积;一尺等于十寸)解析:圆台的轴截面是下底长为12寸,上底长为28寸,高为18寸的等腰梯形,雨水线恰为中位线,故雨水线直径是20寸,降水量为3(寸)答案:3三、解答题5一个空间几何体的三视图及部分数据如图所示,其正视图、俯视图均为矩形,侧视图为直角三角形(1)请画出该几何体的直观图,并求出它的体积;(2)证明:A1C平面AB1C1.解:(1)几何体的直观图如图所示,四边形BB1C1C是矩形,BB1CC1,BCB1C11,四边形AA1C1C是边长为的正方形,且平面AA1C1C垂直于底面BB1C1C,故该几何体是直三棱柱,其体积VSABCBB11.(2)证明:由(1)知平面AA1C
9、1C平面BB1C1C且B1C1CC1,所以B1C1平面ACC1A1.所以B1C1A1C.由于四边形ACC1A1为正方形,所以A1CAC1.而B1C1AC1C1,所以A1C平面AB1C1.6(选做题)(2021高考湖北卷)如图,某地质队自水平地面A,B,C三处垂直向地下钻探,自A点向下钻到A1处发觉矿藏,再连续下钻到A2处后下面已无矿,从而得到在A处正下方的矿层厚度为A1A2d1,同样可得在B,C处正下方的矿层厚度分别为B1B2d2,C1C2d3,且d1d2d3,过AB,AC的中点M,N且与直线AA2平行的平面截多面体A1B1C1A2B2C2所得的截面DEFG为该多面体的一个中截面,其面积记为S
10、中(1)证明:中截面DEFG是梯形;(2)在ABC中,记BCa,BC边上的高为h,面积为S. 在估测三角形ABC区域内正下方的矿藏储量(即多面体A1B1C1A2B2C2的体积V)时,可用近似公式V估S中h来估算. 已知V(d1d2d3)S,试推断V估与V的大小关系,并加以证明解:(1)证明:依题意A1A2平面ABC,B1B2平面ABC,C1C2平面ABC,所以A1A2B1B2C1C2.又A1A2d1,B1B2d2,C1C2d3,且d1d2d3,所以四边形A1A2B2B1、A1A2C2C1均是梯形由AA2平面MEFN,AA2平面AA2B2B,且平面AA2B2B平面MEFNME,可得AA2ME,即
11、A1A2DE.同理可证A1A2FG,所以DEFG.又点M、N分别为AB、AC的中点,则点D、E、F、G分别为A1B1、A2B2、A2C2、A1C1的中点,即DE、FG分别为梯形A1A2B2B1、A1A2C2C1的中位线,因此DE(A1A2B1B2)(d1d2),FG(A1A2C1C2)(d1d3),而d1d2d3,故DEFG,所以中截面DEFG是梯形(2)V估V.证明如下:由A1A2平面ABC,MN平面ABC,可得A1A2MN.而EMA1A2,所以EMMN,同理可得FNMN.由MN是ABC的中位线,可得MNBCa,即为梯形DEFG的高,因此S中S梯形DEFG(2d1d2d3),即V估S中h(2d1d2d3)又Sah,所以V(d1d2d3)S(d1d2d3)于是VV估(d1d2d3)(2d1d2d3)(d2d1)(d3d1)由d1d20,d3d10,故V估V.